Agora que olhamos para alguns dos princípios gerais da construção de túneis, vamos considerar um projeto contínuo de túneis que continua a fazer manchetes, tanto pelo seu potencial como pelos seus problemas. A Artéria Central é um grande sistema rodoviário que atravessa o coração do centro de Boston, e o projeto que leva seu nome é considerado por muitos como um dos mais complexos – e caros – feitos de engenharia da história americana. O “Big Dig” é na verdade vários projetos diferentes em um só, incluindo uma ponte novinha em folha e vários túneis. Um túnel chave, concluído em 1995, é o Túnel Ted Williams. Ele mergulha abaixo do Porto de Boston para levar o tráfego da Interestadual 90 do Sul de Boston para o Aeroporto de Logan. Outro túnel chave está localizado abaixo do Canal Fort Point, uma estreita massa de água usada há muito tempo pelos britânicos como ponto de coleta de pedágio para navios.
Antes de analisarmos algumas das técnicas usadas na construção desses túneis Big Dig, vamos rever porque os oficiais de Boston decidiram empreender um projeto de engenharia civil tão maciço em primeiro lugar. A maior questão era o tráfego de pesadelo da cidade. Alguns estudos indicaram que, até 2010, a hora de ponta de Boston poderia durar quase 16 horas por dia, com consequências terríveis tanto para o comércio como para a qualidade de vida dos residentes. Claramente, algo tinha que ser feito para aliviar o congestionamento do trânsito e facilitar a navegação dos viajantes na cidade. Em 1990, o Congresso alocou 755 milhões de dólares para o enorme projeto de melhoria das rodovias, e um ano depois, a Administração Rodoviária Federal deu sua aprovação para seguir adiante.
Foto cortesia da Massachusetts Turnpike Authority
O Túnel Ted Williams
A Big Dig começou em 1991 com a construção do Túnel Ted Williams. Este túnel subaquático aproveitou as técnicas experimentadas e comprovadas de tunelização usadas em muitos túneis diferentes em todo o mundo. Como o Porto de Boston é bastante profundo, os engenheiros usaram o método de corte e revestimento. Tubos de aço, de 40 pés de diâmetro e 300 pés de comprimento, foram rebocados para Boston depois que os trabalhadores os fizeram em Baltimore. Lá, os trabalhadores terminaram cada tubo com suportes para a estrada, recintos para as passagens e utilidades de manuseio de ar e um revestimento completo. Outros operários dragaram uma trincheira no chão do porto. Em seguida, flutuaram os tubos até o local, encheram-nos de água e baixaram-nos para a vala. Uma vez ancorados, uma bomba removeu a água e os trabalhadores ligaram os tubos às secções adjacentes.
O Túnel Ted Williams abriu oficialmente em 1995 — um dos poucos aspectos da Grande Escavação concluída a tempo e dentro do orçamento proposto. Até 2010, espera-se transportar cerca de 98.000 veículos por dia.
A poucos quilômetros a oeste, a Interestadual 90 entra em outro túnel que transporta a auto-estrada abaixo do sul de Boston. Pouco antes do cruzamento I-90/I-93, o túnel encontra o Fort Point Channel, um corpo de água de 400 pés de largura que proporcionou alguns dos maiores desafios do Big Dig. Os engenheiros não podiam usar a mesma abordagem de tubos de aço que usavam no Túnel Ted Williams porque não havia espaço suficiente para flutuar as longas seções de aço sob pontes na Summer Street, Congress Street e Northern Avenue. Eventualmente, eles decidiram abandonar completamente o conceito de tubos de aço e ir com seções de túnel de concreto, o primeiro uso desta técnica nos Estados Unidos.
O problema era fabricar as seções de concreto de uma forma que permitisse aos trabalhadores se posicionarem no canal. Para resolver o problema, os trabalhadores construíram primeiro uma enorme doca seca no lado sul de Boston do canal. Conhecida como a bacia de fundição, a doca seca media 1.000 pés de comprimento, 300 pés de largura e 60 pés de profundidade — suficientemente grande para construir as seis seções de concreto que iriam compor o túnel. A mais longa das seis secções do túnel tinha 414 pés de comprimento, a mais larga 174 pés de largura. Todas tinham cerca de 27 pés de altura. O mais pesado pesava mais de 50.000 toneladas.
As seções completas eram seladas à prova d’água em ambas as extremidades. Então os trabalhadores inundaram a bacia para que pudessem flutuar as seções e posicioná-las sobre uma trincheira dragada no fundo do canal. Infelizmente, outro desafio impediu que os engenheiros simplesmente baixassem as seções de concreto para dentro da vala. Esse desafio foi o túnel de metrô da Linha Vermelha da Autoridade de Transportes da Baía de Massachusetts, que passa logo abaixo da trincheira. O peso dos maciços trechos de concreto danificaria o antigo túnel do metrô se nada fosse feito para protegê-lo. Então, os engenheiros decidiram apoiar os troços do túnel usando 110 colunas afundadas no leito da rocha. As colunas distribuem o peso do túnel e protegem o metro da Linha Vermelha, que continua a transportar 1.000 passageiros por dia.
Foto cortesia da Cidade e Condado de Denver
O processo de escavação do túnel
A Grande Escavação também apresenta outras inovações na escavação do túnel. Para uma parte do túnel que funciona sob um pátio ferroviário e uma ponte, os engenheiros se instalaram na escavação de túneis, uma técnica normalmente utilizada para instalar tubulações subterrâneas. A escavação de túneis envolve forçar uma enorme caixa de concreto através da terra. A parte superior e inferior da caixa suporta o solo enquanto a terra dentro da caixa foi removida. Uma vez vazia, os macacos hidráulicos empurraram a caixa contra uma parede de concreto até que toda a caixa deslizou para a frente por cinco metros. Os trabalhadores instalaram então tubos espaçadores no espaço recém-criado. Repetindo este processo repetidamente, engenheiros foram capazes de avançar o túnel sem perturbar as estruturas na superfície.
Hoje, 98% da construção associada com o Big Dig está completa, e o custo é bem superior a 14 bilhões de dólares. Mas o pagamento para os trabalhadores pendulares de Boston deve valer o investimento. A antiga artéria central elevada tinha apenas seis pistas e foi projetada para transportar 75.000 veículos por dia. A nova via expressa subterrânea tem oito a dez pistas e transportará cerca de 245 mil veículos por dia até 2010. O resultado é uma hora de ponta urbana normal que dura um par de horas de manhã e à noite.
Para ver como o Big Dig se compara a outros projetos de túneis, veja a tabela abaixo.
| Túnel | ||||||
| Túnel de Seikan | ||||||
(16 km) |
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O Futuro da Tunelização
À medida que as suas ferramentas melhoram, os engenheiros continuam a construir túneis mais longos e maiores. Recentemente, a tecnologia de imagem avançada tem estado disponível para digitalizar o interior da terra através da computação de como as ondas sonoras viajam através do solo. Esta nova ferramenta fornece uma imagem precisa do ambiente potencial de um túnel, mostrando tipos de rochas e solos, bem como anomalias geológicas, tais como falhas e fissuras.
Embora essa tecnologia prometa melhorar o planejamento do túnel, outros avanços irão agilizar a escavação e o suporte do solo. A próxima geração de máquinas perfuradoras de túneis será capaz de cortar 1.600 toneladas de lama por hora. Os engenheiros também estão fazendo experiências com outros métodos de corte de rocha que tiram proveito de jatos de água de alta pressão, lasers ou ultra-som. E engenheiros químicos estão trabalhando em novos tipos de concreto que endurecem mais rapidamente porque usam resinas e outros polímeros em vez de cimento.
Com novas tecnologias e técnicas, os túneis que pareciam impossíveis mesmo há 10 anos atrás, de repente, parecem exequíveis. Um desses túneis é um proposto Túnel Transatlântico que liga Nova Iorque a Londres. O túnel de 3.100 milhas de comprimento abrigaria um trem comlevação magnética, viajando 5.000 milhas por hora. O tempo de viagem estimado é de 54 minutos – quase sete horas mais curto do que um voo transatlântico médio.
Para muito mais informações sobre túneis e tópicos relacionados, veja os links na próxima página.
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